使用缓冲区和溢出缓冲区将 IMU 数据写入 csv 文件？

Question

我一直在尝试为通过 I2C 连接到 mbed 板的 LSM9DS1 IMU 实施 C++ 互补滤波器，但时序问题使我无法获得正确的 angular 速率集成。这是因为在我的代码中，我假设我的采样率为 100Hz，而由于我用来实时显示值的 printf() 语句，这并不是数据采样率。当 IMU 放回其原始位置时，这导致我的滤波器输出角度 drift/don 不会回到原始值。

我被建议遵循以下步骤以避免我的代码延迟可能会破坏我的时间敏感的应用程序：

在程序的每次迭代中，将原始 IMU 数据添加到缓冲区
当缓冲区快满时，使用中断写入所有数据 .csv 文件的缓冲区
When/if缓冲区溢出，将剩余数据添加到新的“溢出缓冲区
清空第一个缓冲区并用溢出中存储的数据重新填充它缓冲区等等
通过手动处理数据单独处理过滤计算从 .csv 文件中收集所有内容，以避免计时问题，看看输出是否符合预期

整个 buffer/overflow 来回缓冲的事情真的让我很困惑，有人可以帮我阐明如何从技术上实现上述步骤吗？提前致谢！

编辑：

#include "LSM9DS1.h"
#define DT 1/100

void runFilter()
{
    // calculate Euler angles from accelerometer and magnetometer (_roll, 
    // _pitch,_yaw)
    calcAttitude(imu.ax, imu.ay, imu.az, -imu.my, -imu.mx, imu.mz);

    _gyroAngleX += (_rateX*DT);
    _gyroAngleY += (_rateY*DT);
    _gyroAngleZ += (_rateZ*DT);

    _xfilt = 0.98f*(_gyroAngleX) + 0.02f*_roll;
    _yfilt = 0.98f*(_gyroAngleY) + 0.02f*_pitch;
    _zfilt = 0.98f*(_gyroAngleZ) + 0.02f*_yaw;

    printf("%.2f, %.2f, %.2f \n", _xfilt, _yfilt, _zfilt);
}

在main.cpp中：

int main()
{
    init(); // Initialise IMU
    while(1) {
        readValues(); // Read data from the IMUs
        runFilter(); 
    }
 }

Answer 1

正如 Kentaro 在评论中也提到的那样，为 printf 使用单独的线程并使用 Mbed OS EventQueue 将 printf 语句延迟给它。

EventQueue queue;
Thread event_thread(osPriorityLow);

int main() {
    event_thread.start(callback(&queue, &EventQueue::dispatch_forever));

    // after sampling
    queue.call(&printf, "%.2f, %.2f, %.2f \n", _xfilt, _yfilt, _zfilt);

但是，您可能仍然运行遇到速度问题。一些一般提示：

使用您的开发板可以处理的最高波特率。
在 printf（使用 Serial）上使用 RawSerial 对象以避免申请互斥。
不要写入 UART，而是写入文件（例如，将 FATFileSystem 挂载到 SD 卡）。这样会快很多。

使用缓冲区和溢出缓冲区将 IMU 数据写入 csv 文件？

Write IMU data to csv file using buffer and overflow buffer?

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